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QUMICA E INDUSTRIAQUMICA E INDUSTRIAEquilbrios e Desequilbrios

AZOTO/ AMONACO

O i t (N ) t l i l i d

147 N

Ocorre como um gs inerte (N2), no-metal, incolor, inodoro e inspido, constituindo cerca de 4/5 da composio do ar atmosfrico, no participando da combusto e nem da respirao.

Como elemento (N) tem uma elevada eletronegatividade (3 na escala de Pauling) e 5 electres no nvel mais externo,.

C d i d t 77 K ( 196 C) lidifi

Caractersticas PrincipaisCaractersticas Principais

Condensa a aproximadamente 77 K (-196 C) e solidifica a aproximadamente 63 K (-210 C).

Jan-10 2Dulce Godinho

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Componente principal da atmosfera terrestre (78,1% em volume). obtido, para usos industriais, pela destilao fraccionada do ar lquido.

O elemento est presente na composio de substncias excretadas pelos animais, usualmente na forma de ureia e cido rico.

Tem-se observado compostos que contm nitrognio no espao exterior. O istopo 14N forma-se nos processos de fuso nuclear

Abundncia / Obteno Abundncia / Obteno

p pdas estrelas.


Descoberto por Daniel Rutherford 1772

um gs to inerte que Lavoisier se referia a ele como azote(zoe), que uma palavra francesa que significa "imprprio para manter a vida". Alguns anos depois, em 1790, foi chamado de nitrognio, por Chatpal.c a ado de og o, po C a pa

Foi classificado entre os gases permanentes desde que Faraday no conseguiu torn-lo lquido a 50 atm e -110 C. Mais tarde, em 1877, Pictet e Cailletet conseguiram liquefaz-lo.

Alguns compostos de nitrognio j eram conhecidos na Idade Mdia: os alquimistas chamavam de aqua fortis o cido ntrico

HistriaHistria

d a os a qu s as c a a a de aqua o s o c do coe aqua regia a mistura de cido ntrico e clordrico, conhecida pela sua capacidade de dissolver o ouro.


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A mais importante aplicao comercial do azoto na obteno do gs amonaco pelo processo Haber. Principal mtodo de fixao do azoto.

O amonaco usado, posteriormente, para a fabricao de fertilizantes e cido ntrico.

usado, devido a sua baixa reactividade, como atmosfera inerte em tanques de armazenamento de lquidos explosivos, durante a fabricao de componentes electrnicos (transistores, diodos, circuitos integrados, etc.) e na fabricao do ao inoxidvel.

O azoto lquido, obtido pela destilao do ar lquido, usa-se em crigenia, j que presso atmosfrica condensa a -196 C.

usado como factor refrigerante, para o congelamento e transporte

AplicaesAplicaes

g , p g pde alimentos, conservao de corpos e clulas reprodutivas sexuais, masculinas e femininas ou quaisquer outras amostras biolgicas.


Componente essencial dos aminocidos e dos cidos nuclecos

As reaces de fixao natural iniciam-se nos relmpagos que convertem parte do azoto da atmosfera nos seus xidos (NOx) que uma vez arrastados pela chuva vo depositar se (NOx) que uma vez arrastados pela chuva vo depositar-se no solo.

Compostos e Aco BiolgicaCompostos e Aco Biolgica

fixado por bactrias que se encontram em ndulos das razes de algumas plantas leguminosas.


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As leguminosas so capazes de desenvolver simbiose com certas bactrias do solo que absorvem o azoto directamente do ar, sendo este transformado em amonaco que logo absorvido pela planta.

Na planta o amonaco reduzido a nitrito por uma Na planta o amonaco reduzido a nitrito por uma enzima e logo em seguida reduzido a nitrato.

O nitrato posteriormente utilizado pela planta para formar o grupo amino dos aminocidos das protenas que, finalmente, se incorporam cadeia trfica.

Um bom exemplo deste processo observado na soja, sendo esta uma cultura que dispensa adubao

Compostos e Aco BiolgicaCompostos e Aco Biolgica

q p nitrogenada.


Com o hidrognio forma o amonaco ( NH3 ) e a hidrazina ( N2H4 )

Com o oxignio forma vrios xidosCom o oxignio forma vrios xidoso xido nitroso ( N2O) ou gs hilariante, o xido ntrico (NO) e o dixido de nitrognio ( NO2 ), estes dois ltimos so representados genericamente por NOx e so produtos de processos de combusto, contribuindo para o aparecimento de contaminantes (smog

CompostosCompostos

aparecimento de contaminantes (smogfotoqumico).


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trixido de dinitrognio ( N2O3 ) e

pentxido de dinitrognio (N2O5), ambos

Outros xidos

pentxido de dinitrognio (N2O5), ambos muito instveis e explosivos,

cujos respectivos cidos so:

o cido nitroso (HNO2) e

o cido ntrico (HNO3) que, por sua vez,

formam os sais nitritos e nitratos

CompostosCompostos

formam os sais nitritos e nitratos.


ATMOSFERA TERRESTRE

Estima-se que existam 3.9-4.0 x 109 TgN ( TgN = Teragramade N = 1012 g de N ) na atmosfera. O tempo de residnciade N 10 g de N ) na atmosfera. O tempo de residnciamdio de uma molcula de N2 na atmosfera de 10 milhes de anos.

Existe tambm sob a forma de monxido ou dixido de azoto (NOx) e sob a forma de xido nitroso (N2O). Sob a forma de NOx existem 1.3-1.4 TgN com um tempo de residncia mdio de 1 ms.

S b f d id i (N O) i d 1 4

Principal Repositrio?Principal Repositrio?

Sob a forma de xido nitroso (N2O) existem cerca de 1.4 x 10 TgN com um tempo de residncia de 100 anos


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Plantas e animais

lSolos

Oceanos

Outros RepositriosOutros RepositriosJan-10 11Dulce Godinho

Ciclo do azoto um ciclo bio-geoqumicoum dos ciclos mais importantes nos ecossistemas

terrestres

A fixao atmosfrica contribui com cerca de 58% de todo o nitrognio fixadoJan-10 12Dulce Godinho

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AMONIACO NHAMONIACO NH3Est entre as cinco substncias mais

produzidas no mundoA descoberta da sua sntese foi digna de

prmio Nobel to importante que dela depende nosso to importante que dela depende nosso prprio sustento, a nossa alimentao no seria a mesma se no existisse o processo

de sintetizao da amniaJan-10 13Dulce Godinho

Sir Willian Ramsey (1852-1916) em1898 fez uma previso que aterrorizou a humanidade:aterrorizou a humanidade:

a produo de alimentos cairia desastrosamente em razo da falta de

fertilizantes nitrogenados, tudo porque at ento s existiam na forma natural e j se

encontravam escassos.Jan-10 14Dulce Godinho

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O qumico Fritz Haber (1868 1934) com a ajuda do engenheiro William Carl Bosch (1874 1940), criou um processo de sntese dado amonaco, ou seja, ele poderia ser produzido de forma artificial.

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) H = -92,22 kJReaco de sntese


amonacoamonacofertilizante

Matria prima para produo

fertilizantes nitrogenados

cido ntrico, componente essencial obteno plvora

oxidado

Estas descobertas renderam a FritzHaber um prmio Nobel de Qumica no

ano de 1918.Jan-10 16Dulce Godinho

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O amonaco, a sade e o ambienteRiscos directos para a sade: Vapor Muito irritante para as mucosas. Causa espirros, tosse e dispneia. Provoca lacrimejo, podendo causar p j , pconjuntivites. Soluo lquida Causa dermatites de contacto, dores muito intensas com intolerncia gstrica e estado de choque (se ingerida). A complicao imediata a recear o edema da glote.


Poluio do meio ambiente (riscos indirectos):

O amonaco, a sade e o ambiente

A presena de amonaco pode causar modificaes do pH nos sistemas ecolgicos aquosos visto a soluo aquosa de amonaco ser uma base.A decomposio trmica do amonaco origina xidos de azoto, que so agentes poluentes da atmosfera, pois do origem s chuvas cidas.


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O amonaco que libertado para a atmosfera, pode originar sulfato de amonaco e nitrato de amonaco, aos quais se d o nome de matrias particuladas

O amonaco, a sade e o ambiente

aos quais se d o nome de matrias particuladas, que so partculas de caractersticas slidas ou lquidas, que se encontram dispersas pela atmosfera.

PM 0,25 PM 10

aumento da frequncia de cancro pulmonar; problemas respiratrios graves; morte prematura


Tambm conhecidas como reaces de composio ou de adio. Neste tipo de reaco um nico composto obtido a partir de dois compostos.

Reaces de SnteseReaces de SnteseJan-10 22Dulce Godinho

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Ocorrem quando a partir de um nico composto so obtidosoutros compostos. Estas reaces tambm so conhecidascomo reaces de anlise.

Reaces de DecomposioReaces de DecomposioJan-10 23Dulce Godinho

Ocorrem quando uma substncia simples reage com umasubstncia composta para formar outra substncia simples eoutra composta. Estas reaces so tambm conhecidas comoreaces de deslocamento ou reaces de substituio

Reaces SubstituioReaces SubstituioJan-10 24Dulce Godinho

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Reaces SubstituioReaces SubstituioJan-10 25Dulce Godinho

So Leis falam das massas das substnciasque participam nas reaces qumicas.

Lei Lavoisier lei da conservao da Lei Lavoisier lei da conservao da massa

Lei de Proust lei das propores fixas ou invariveis

Lei de Dalton lei das propores mltiplas

Leis Ponderais das ReacesLeis Ponderais das Reaces

mltiplas


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Nasceu em Paris, em 1734. Filho de famliarica, recebeu esmerada educao e exerceuvrios cargos pblicos.

Foi membro da Academia das Cincias da Frana e considerado um dos fundadores da Qumica Moderna.

Devido s suas ligaes com o regime poltico anterior, Lavoisier, foi condenado pela Revoluo Francesa e executado na guilhotina em 1794, aos 51 anos de idade.

Joseph-Louis de Lagrange, um importante matemtico,

AntoineAntoine--LaurentLaurent de de LavoisierLavoisier

p g g , p ,contemporneo de Lavoisier disse: "No bastar um sculo para produzir uma cabea igual que se fez cair num segundo".


Nasceu em Angers, Frana, em 1754. Estudou Qumica eFarmcia e foi chefe da farmcia do hospital deSalptrire, em Paris. Em 1789, fugindo da RevoluoFrancesa, mudou-se para Espanha onde ensinou qumicana academia de artilharia de Segvia e em Salamanca.

Trabalhou no recm-instalado laboratrio de Carlos IV, em Madri.

Em 1806 Enunciou a lei das propores definidas, uma das bases do atomismo qumico que recebe seu nome.A lei formulada em 1808 por John Dalton, mas o trabalho de Proust que fornece as provas empricas que determinaram sua aceitao.

A sua Lei ajudou a fortalecer, na Qumica a ideia do tomo. um dos fundadores da anlise Qumica

JosephJoseph LouisLouis ProustProust

Em 1816 foi eleito pela Academia das Cincias da Frana. Morre, na sua cidade natal, em 1826.

fundadores da anlise Qumica.


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Nasceu em Eaglesfleld, Inglaterra, em 1766.

Filho de uma famlia pobre, dedicou toda a sua vida ao ensino e pesquisaao ensino e pesquisa.

Foi professor de Matemtica, Fsica e Qumica em Manchester.

Estudou a deficincia de viso, da qual ele prprio sofria, chamada actualmente de daltonismo.

O seu principal trabalho foi que tem o seu nome e que forneceu

John DaltonJohn Dalton

as bases para a teoria atmica.


EXPERINCIA CONCLUSOCarbono + Oxignio Gs

CarbnicoLEI LAVOISIER

CarbnicoC + O2 CO2 A soma das

massas antes da reaco igual

soma das massas aps a

reaco

3g + 8g 11 g

Verifique que 3+8 = 11

Lei de Lei de LavoisierLavoisierJan-10 30Dulce Godinho

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CarbnicoLEI PROUST

C + O2 CO2A proporo das massas que reagem permanece

sempre constante

3g + 8g 11 g6g + 16g 22 g9g + 24g 33 g

Embora os nmeros variem a proporo entre eles permanece

Lei de Lei de ProustProust

proporo entre eles permanece constante



CarbnicoLEI DALTON

C + O2 CO2Mudando-se a

3g + 8g 11 g reaco, se a massa de um dos reagentes permanecer constante, a

massa do outro s poder

variar segundo

3g + 8g 11 gCarbono + Oxignio Monxido

Carbono2 C + O2 2 CO6g + 8g 14 g

A massa de oxignio permaneceu a mesma (8g) apesar de a reaco ser

Lei de DaltonLei de Dalton

variar segundo valores

mltiplos

mesma (8g) apesar de a reaco ser diferente, a massa de carbono

duplicou


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1.1.Teoria atmica ClssicaTeoria atmica Clssica

2.2.Composio centesimal das Composio centesimal das substnciassubstncias

3.3.Clculo Clculo estequiomtricoestequiomtrico

Consequncias Leis PonderaisConsequncias Leis PonderaisJan-10 33Dulce Godinho

Proposta por Dalton em 1803, resume-se em linhas gerais:

a) toda matria formada por partculas extremamente pequenas, denominadas tomos;p q , ;

b) os tomos so indivisveis, no podendo ser criados nem destrudos durante a reaco qumica;

c) todos os tomos de um mesmo elemento so iguais, enquanto os tomos de elementos diferentes sero tambm diferentes em tamanho, massa, etc.;

d) os tomos se unem em propores simples e bem

Teoria Atmica ClssicaTeoria Atmica Clssica

d) os tomos se unem em propores simples e bem definidas para formar os compostos qumicos.


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uma consequncia importante da lei de Proust .

Qualquer composto qumico tem uma composio constante em massa.

Podemos dizer que toda e qualquer forma de gua nouniverso sempre formada por 11,11g de H e 88,89gde O.

Composio Centesimal 11,11% de H e 88,89% de O

Composio Centesimal de uma substncia so as percentagens, em massa, dos elementos que a

Composio centesimal das Composio centesimal das substncias.substncias.

formam.


outra consequncia importante da lei de Proust

C + O2 CO23g + 8g 11 g

Considerando que a lei de Proust garante que essa proporo invarivel

C + O2 CO23g 11 g30g x g X= 110g

Este raciocnio s possvel porque a proporo entre as massas de C e CO2 permanece constante.

Clculo Clculo estequiomtricoestequiomtricoJan-10 36Dulce Godinho

Clculo estequiomtrico o clculo pelo qual prevemos as quantidades das substncias que participaro numa

transformao.

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2 C (s) + O (g) 2 CO (g)

Se considerarmos completa a reaco descrita pela equao qumica

2 C (s) + O2 (g) 2 CO (g)

de estequiometria 2, 1, 2, podemos tirar a informao seguinte:

CLCULOS ESTEQUIOMTRICOSCLCULOS ESTEQUIOMTRICOSJan-10 Dulce Godinho 37

Jan-10 Dulce Godinho 38

CLCULOS ESTEQUIOMTRICOSCLCULOS ESTEQUIOMTRICOS

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